煙氣VOC監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用研究

彭曙冬

昆山市周市鎮(zhèn)安環(huán)所

前言：

環(huán)境問(wèn)題在當(dāng)前社會(huì)已經(jīng)成為了國(guó)際問(wèn)題，人們?cè)诃h(huán)境保護(hù)中的意識(shí)也越來(lái)越強(qiáng)，因此國(guó)際社會(huì)在近幾年的發(fā)展過(guò)程中，為了對(duì)VOC在煙氣的含量進(jìn)行檢測(cè)，開(kāi)發(fā)除了各種搞笑快速的檢測(cè)方法，尤其是在無(wú)溶劑的樣品配置以及處理技術(shù)都得到了快速發(fā)展。以氣象萃取、蒸餾萃取與固相薇萃取。

1 VOC的主要成分

VOC在生活中主要運(yùn)用在家庭裝修工作中，主要成分為烴類(lèi)、鹵代烴、氧烴和氮烴，而這些成分往往包含了苯系物、有機(jī)氯化合物和氟利昂等，并且以有機(jī)酮、胺、醇、酯、酸以石油烴化合物組成。我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷提升，室內(nèi)裝潢就成了人們追求時(shí)尚生活的主要方式之一，而在裝潢過(guò)程中，墻面漆所產(chǎn)生的有害物質(zhì)就指的是VOC，當(dāng)然除了墻面漆中所含的重金屬物質(zhì)。而VOC在空氣的濃度到達(dá)一定成分之后，人們?cè)谶@樣的環(huán)境下就會(huì)出現(xiàn)惡心、嘔吐等情況，更嚴(yán)重的還會(huì)引發(fā)抽搐、惡心，同時(shí)對(duì)于肝臟和大腦神經(jīng)系統(tǒng)也會(huì)造成損傷甚至?xí)霈F(xiàn)VOC中毒，從而導(dǎo)致死亡。

2 煙氣VOC檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

由于當(dāng)前技術(shù)水平的提升，人們?cè)趯?duì)一些有害物質(zhì)的處理技術(shù)也相對(duì)較多，主要使用的方法有吸收法、固相微萃取法、氣相色譜分析法等。根據(jù)煙氣中所含VOC的具體含量，可以采用多種檢測(cè)方法對(duì)VOC進(jìn)行處理。

2.1 吸附法

吸附法檢測(cè)VOC主要采用兩種方式，即化學(xué)吸附和物理吸附。前者是根據(jù)VOC中出現(xiàn)的化學(xué)鍵或者各個(gè)分子之間的產(chǎn)生的吸附力對(duì)VOC進(jìn)行吸附，當(dāng)VOC出現(xiàn)在化學(xué)吸附工作的表面時(shí)，就會(huì)與這一物質(zhì)進(jìn)行充分結(jié)合，在吸附工作出現(xiàn)飽和狀態(tài)后，還要根據(jù)各個(gè)吸附分組的沸點(diǎn)，還要進(jìn)行再生吸附工作。而對(duì)于物理吸附而言，吸附的狀態(tài)一般為多孔固體本質(zhì)，例如：活性炭吸附、活性纖維吸附以及活性氧化鋁吸附等。

2.2 固相微萃取法

這種方法的工作原理是，通過(guò)采用熔融石英光導(dǎo)纖維來(lái)作為固相吸附劑的原料，或者在其表面涂抹類(lèi)含有色譜固定相成分的聚二甲基硅氧烷或其它有機(jī)固定液薄層。當(dāng)這種物質(zhì)浸于水中或浸入其它樣品溶液中的時(shí)候，樣品所含有的有機(jī)物就能通過(guò)擴(kuò)散的方式，被緊緊吸附在石英光導(dǎo)纖維表面以及這些有機(jī)固定液中去。當(dāng)這種吸附過(guò)程出現(xiàn)包喝狀態(tài)之后，在將光導(dǎo)纖維插入到氣相色譜的進(jìn)樣口中，并通過(guò)加熱使吸附在光導(dǎo)纖維的表面或固定液內(nèi)物質(zhì)解吸，隨著載氣流入色譜柱進(jìn)行分離及測(cè)定。由于被測(cè)組在光導(dǎo)纖維表面、固定液內(nèi)中所帶有的吸附能力，與其在原始樣品中的所含VOC的濃度有著直接關(guān)系，因此就能通過(guò)光導(dǎo)纖維表面或固定液內(nèi)的吸附量，計(jì)算出原始樣品中被測(cè)物質(zhì)的濃度。

同時(shí)，在固相微萃取的方法中，各類(lèi)物質(zhì)之間會(huì)出現(xiàn)涂漬或者未涂漬現(xiàn)象，并以此來(lái)確認(rèn)吸附量的多少是否取決于被測(cè)纖維表面與樣品介質(zhì)之間存在分配系數(shù)的稍稍。經(jīng)過(guò)這項(xiàng)結(jié)果可以看出，樣品中所分配的吸附系數(shù)越大，對(duì)VOC的萃取率也就越高。例如：可以根據(jù)不同的有機(jī)固定液或者改變同一種固定液濃度的方式，提升被測(cè)物質(zhì)的分配系數(shù)，同時(shí)在光導(dǎo)纖維的便面進(jìn)行多種物理技術(shù)活化學(xué)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行改變，可以有效提升這類(lèi)物質(zhì)的整體系數(shù)，從而進(jìn)一步提高該物品的吸附能力。對(duì)于有機(jī)固定液而言，在選取的過(guò)程中，可以選用液體形式，同時(shí)還可以選用固態(tài)形式，由于他們之間還能分為非極性或非分級(jí)性量大類(lèi)型，對(duì)于級(jí)性固定液而言，主要適用于對(duì)親水化合物的萃取工作，例如VOC中所含有的苯酚與多種可溶性有機(jī)化合物等；非極性固定液則適合存取一些不親水的化合物，例如苯、甲苯、二甲苯或三甲苯等，而在這個(gè)期間，固相微萃取一般都會(huì)選擇濃度低于1X10-9的樣品。

2.3 氣相色譜分析法

色譜分析法在對(duì)VOC的檢測(cè)過(guò)程中，同樣占有者不可缺少的地位，對(duì)于一些相對(duì)較難的處理工作而言，能夠發(fā)揮出節(jié)約時(shí)間、成本以及材料使用等功效，同時(shí)還能將發(fā)展方向變成微型化或者自動(dòng)化。例如：固相微萃取、超臨界流萃取等。而一些新色譜分析技術(shù)在VOC檢測(cè)工作中的應(yīng)用，能夠有效對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，提高檢測(cè)質(zhì)量和檢測(cè)準(zhǔn)確度。這項(xiàng)技術(shù)在當(dāng)前發(fā)展過(guò)程中，已經(jīng)成為了一項(xiàng)相當(dāng)成熟的技術(shù)手段，同時(shí)還包括了現(xiàn)代光譜技術(shù)、分析技術(shù)以及色譜之間連用技術(shù)等。

3 發(fā)展趨勢(shì)

對(duì)于樣品制備工作以及前期處理工作而言，在整個(gè)色譜分析工作中，都屬于不可缺少的主要環(huán)節(jié)，同時(shí)也是這項(xiàng)檢測(cè)過(guò)程中，最為薄弱的緩解。因此對(duì)這項(xiàng)檢測(cè)工作進(jìn)行快速、無(wú)污染的建設(shè)樣品制備與檢測(cè)，就成為了當(dāng)前VOC檢測(cè)過(guò)程中，重要發(fā)展趨勢(shì)。但是這項(xiàng)技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中，仍然處于初步發(fā)展階段，但是在這項(xiàng)檢測(cè)工作的發(fā)展過(guò)程中，這種檢測(cè)方法已經(jīng)變現(xiàn)出了其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)與效果，對(duì)于分析化學(xué)的進(jìn)步與發(fā)展起到了重要推進(jìn)作用，因此在發(fā)展過(guò)程中，有著重要的化學(xué)意義和發(fā)展前景。

應(yīng)用智能機(jī)械和操作自動(dòng)化是樣品制備和處理發(fā)展的必然趨勢(shì)，只有這樣才能使色譜分析過(guò)程真正達(dá)到自動(dòng)化，并最大限度降低人為因素對(duì)分析結(jié)果的影響，從而使不同國(guó)家和地區(qū)的不同實(shí)驗(yàn)室之間進(jìn)行分析方法的確認(rèn)和比較，這對(duì)全球范圍內(nèi)的科技合作，尤其對(duì)下一世紀(jì)科學(xué)技術(shù)面臨的兩大突出問(wèn)題— 生命科學(xué)與生態(tài)環(huán)境的研究，顯得尤為重要。

4 總結(jié)

通過(guò)對(duì)于煙氣VOC監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究，能夠使復(fù)合型處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展，并且還能在不斷發(fā)展的過(guò)程中，逐步體現(xiàn)出對(duì)煙氣的凈化技術(shù)與發(fā)展優(yōu)勢(shì)，同時(shí)還可以有效提高發(fā)展效率與污染處理范圍，進(jìn)而減少因檢測(cè)煙氣VOC出現(xiàn)對(duì)空氣的二次污染。

[1]吳鵬，周穎.大氣中揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)檢測(cè)技術(shù)分析[J].工程技術(shù)：引文版，2016，(3)

[2]王麗琴，李博偉，黃宇，等.環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)物監(jiān)測(cè)及分析方法[J].地球環(huán)境學(xué)報(bào)，2016，7，(2)

[3]劉敏華，劉芳，杜燕珺，等.紡織品中揮發(fā)性有機(jī)物檢測(cè)技術(shù)的研究進(jìn)展[J].國(guó)際紡織導(dǎo)報(bào)，2015，(11)